ミトコンドリアタンパク質の膜透過と膜組込機構

Mechanisms of protein transport across and into the mitochondrial membranes

　ミトコンドリアタンパク質の大部分はサイトゾルで前駆体タンパク質として翻訳されてから，ミトコンドリア膜上のトランスロケータにより認識されてミトコンドリア内に移行し，外膜，膜間部，内膜，マトリックスへと仕分けられる．近年のクライオ電子顕微鏡と単粒子解析法の進展によって，トランスロケータの精密構造が決定され，トランスロケータが働く仕組みの理解が急速に進みつつある．外膜のトランスロケータのTOM（translocase of the outer membrane）複合体はほとんどのミトコンドリアタンパク質の入口として働くが，膜透過チャネルの出口にタンパク質輸送経路の下流因子が集まって，効率よいタンパク質の受け渡しを実現していることが明らかになった．外膜のトランスロケータのSAM（sorting and assembly machinery）複合体は，βバレル型膜タンパク質のβバレル構造形成と外膜への組み込みを担う装置で，サブユニットと基質が動的に入れ替わる独自の反応サイクルで働くことが明らかになった．これらの結果はミトコンドリアの機能低下や機能欠損に伴う老化やヒト病態の理解の基盤となる知見を与えるものと考えられる．